陈冬梅 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司
城市化进程加快有效推动了我国交通发展速度,以地铁车站为代表的交通出行方式逐渐深入人们的日常生活,为人们的出行安全提供保障。但地铁车站工程质量受多种因素影响,最为关键的则为施工技术,本文针对地铁车站施工技术以明挖法、浅埋暗挖法以及盖挖法进行介绍。除此之外,对如何控制施工进度也进行了着重分析,其主要目的为今后地铁车站建设奠定基础,以多种应对措施降低工期延误或者工程质量欠缺情况的发生率,具体内容如下。
地铁车站在建设过程中须严格坚持因地制宜的原则,对车站结构进行设计中须结合城市规划、线路埋深、施工环境、施工地质条件以及自然气候等因素,车站建设过程中需保证隧道与隧道之间的施工工艺与地面交通组织的科学进行,坚持技术先进性、安全性、可靠性、适用性以及经济性原则。内部结构需要依据施工方法、荷载特性以及结构形式等进行确定,保证车站在建设过程中的刚度、强度、稳定性满足车站使用需求,做好车站的抗裂、防腐蚀、防灾、防水、耐久性要求。针对车站结构的净空尺寸,在设计过程中需充分考虑到相应误差,例如测量误差、施工误差、施工沉降以及结构形变等,依据这些施工数据开展施工工序[1]。结构设计过程中需严格按照国家相关规定进行操作,根据TB 10003—2016《铁路隧道设计规范》设计,而且在车站建设过程中需要加强对监控量测以及信息反馈制度的建立,保证地铁车站建设中其质量合格性与使用的安全性。
地铁车站结构在设计过程中应严格依据国家标准、行业标准、地方标准或者推荐标准进行设计,针对不同区域中车站设计结构类型需求,需充分保证设计理论与实际使用需求高度符合;针对车站负载数据可使用破损阶段和容许应力进行数据计算。建设实施中遵循《建设工程质量管理条例》,按照GB 50157—2013《地铁设计规范》进行设计。除此之外还需要保证地铁车站在建设过程中的结构、设计、耐久性、防火性、抗震性等多种性能满足实际工程质量需求。除了上述设计规范等内容外,还需要高度重视车站土建中荷载分类,通常情况下地铁车站建设中荷载分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载等三部分,土建工程施工过程中需要充分考虑荷载变化,保障施工安全[2]。
地铁车站在建设过程中受到施工环境、施工技术以及施工质量需求等多种因素影响,产生了多种施工技术,不同施工技术的要点以及要求不同,现阶段针对地铁车站土建施工技术中最为常见的代表性技术分别为明挖法、浅埋暗挖法以及盖挖法,具体土建施工技术内容分析如下。
明挖法通常适用于地面建筑少且地表干扰性低的地铁车站建设区域,该种施工技术通常依据开发方式不同分为两种,即放坡明挖法、不放坡明挖法。前者通常应用于埋藏较浅且地下水位较低的区域,边坡用于护面防护作用。后者主要应用于围护结构内的挖掘工程,用于场地较小且地下水源较为丰富的围岩区域。明挖法的施工原理为:围护结构以钻孔灌注桩以及桩间网喷为主,其内支撑体系以钢支撑、钢围檁为主,利用降水井进行施工辅助,同时结合挖掘机以及重型自卸汽车进行维护支撑。结合车站土建需求,利用分段土方开发方法结合网喷支护,保证基坑状态处于安全环境。技术优势:该种施工技术操作简单方便,而且可满足多方面作业;施工速度快,工期花费时间少,而且工程质量易保障[3]。施工注意事项:(1)注重施工整体进度并保持良好状态;(2)依据实际的施工场地科学应用该技术,做好成本控制管理;(3)多内容作业中保证施工进度如期进行,提高施工效率;(4)施工过程中观察其施工周围环境以及相应的气候条件,做好施工前的排水工作。
浅埋暗挖法技术主要应用于埋置深度较浅且松散不稳定的土层以及破碎岩层情况。地铁车站在建设过程中通常会遇到粘性土或者沙粒土,这部分土层开挖中自稳定时间较少,极易出现坍塌。利用浅埋暗挖法进行底层加固以及预支护可有效实现底层的稳定性,而且利用该技术进行土建施工可有效降低最底层的泥土松动,而且还可有效防止地表发生沉降。其技术应用原则为:预支护,预加固一段,开挖一段,再开挖一段,支护一段;支护一段,封闭成环一段,可有效实现土层加固。在技术应用中需要充分注意土层加固以及减少地层扰动,同时初期支护稳定后开展二次混凝土衬砌。衬砌过程中需要使用模板、墙架,保证其施工方便,利于随时检修。除此之外还需要利用监控量测信息指导设计参与土建施工,保证施工的安全性以及有效性。
盖挖法同样是地铁车站土建施工中的关键性技术之一。该技术的施工工艺主要包括施作围护结构及中间桩-架设临时钢梁-铺设临时路面-开挖基坑-支撑架设-防水层架设-回填土-临时钢梁拆除-路面恢复。在交通繁华路段开展土建施工过程中可以利用该种施工技术,但是在施工技术中需要充分注意做好护壁桩以及地下连续墙等围护结构,形成临时路面。而后在盖板下进行土方挖掘,做好地下结构设计标高,依照建筑常规施工顺序进行地下结构由上至下进行施工。土方挖掘中需进行防水处理保证车站建设的主体结构不受影响,完成施工后拆除临时路面,进行土方回填,做好地下管线处理。
施工进度管理是现阶段地铁车站开展工程建设过程中重要要求,同时也是提高土建工程质量的关键,需要高度重视并且积极采取相应措施应对。
地铁车站建筑工程较为庞大,且其中工程量较为复杂,因此加强施工计划进度控制对工期顺利进行较为重要,施工计划进度通常包含三点。
4.1.1 施工进度细则
地铁车站在施工过程中需加强对施工进度细则要求,严格按照施工进度细则内容进行规范施工,提高施工进度以及施工执行力度。在施工进度细则编制过程中,需要充分重视人员分配工作以及施工目标分解工作。将施工中存在的风险性因素纳入施工进度细则编制中,制订针对性的解决措施,做好工期延误预防性工作。
4.1.2 施工进度计划编制
要想确保地铁车站土建项目在施工过程中能够依据设计工期完成工程整体建设,需积极开展施工进度计划编制工作,保证整体施工满足施工控制需求。在工程施工前根据双方需要签订合同,设定不同时间内的工程施工目标,以绘制甘特图的方式清晰地对工程施工进度进行明确,保证不同施工周期下的施工进度均能如期进行,做好各阶段工期的时间预留,其中需要注意的是预留时间应包含工期延误处理时间,这样可以在整体上确保工期能够按照合同约定顺利进行[4]。在施工进度计划编制中,需要结合承包合同进行制订,不断地对工程建设工期进行优化。在实际的工程施工过程中严格按照进度计划编制内容进行施工,对施工过程中的材料管理、人员配备情况科学调整,对施工过程中的施工项目偏差进行问题分析,优化解决方案和措施,有效实现资源的高效利用。
4.1.3 施工进度计划审核
完成施工进度计划编制工作后需要开展施工进度计划审核,在施工进度计划审核过程中需要对工程项目的总目标以及分目标的进度进行确定,保证施工时间,施工过程中如果存在耽误工期的因素及时解决,以保证合同要求的施工工期,确保地铁车站在建设过程中可以如期完成,按时交付。针对地铁车站等大型的土建工程,在开展施工进度计划审核过程中需要有专业的施工监理人员进行审核,以此提升审核结果的规范性。除此之外,针对施工过程中需要加强审核工序,保证项目施工中各流程和工艺能够相互匹配,保证施工进度顺利进行。
保证施工材料充足、做好施工设备运行维护是保障土建工程施工顺利进行的必要性因素。如果施工过程中提供的施工材料出现问题,会造成施工速度减慢,施工效率降低,严重情况下导致施工项目停工,单一的项目停工后,对整个工程项目施工工期均会造成影响。因此施工进度控制过程中,保证施工材料充足较为关键。做好施工前材料采购以及进场管理工作,保证选购材料质量以及类型满足施工需求。除此之外,施工企业需要明确施工设备的使用性能,做好施工过程中的设备维护与保养,减少设备在工程施工过程中出现故障,保证施工顺利进行。
4.3.1 可视化作用
BIM 技术现阶段被广泛应用于工程项目建设过程中,对工程质量控制以及项目管理工作起着重要作用。该技术作为模型软件的一种具有较好的可操作性。在开展施工进度控制过程中,可以利用该技术对施工方案以及施工进度并且利用公式以及相应的数据推算,对可能存在的问题能及时发现,并且提出有效解决措施。将该技术与工程进度管理工作相结合,可有效保证工程在建设过程中更加科学高效,保证工程能够按照工期进行交付。而且由于地铁车站在建设过程中具有较长周期,其中涉及分工程较多,人工控制工程工期较为困难,利用BIM 技术可有效实现分项目分阶段施工规划。除此之外,在工程建设过程中利用BIM 技术还可有效实现工程质量管理责任制,针对不同施工项目设置专人专管,明确管理职责以及管理细节,一旦出现工程延期或者工程质量问题,可以起到有效问责作用,发现质量问题及时补救。
4.3.2 确定施工阶段与施工进度匹配性
该技术应用优势主要体现在可视性强,可以对工程建设内部的详细情况进行体现,同时借助仿真模型对建筑内部的情况进行核查,对土建质量进行判定,极大程度减少了人员参与,且利用数字化技术降低施工中因施工设计失误造成返工情况。在原有BIM模型中融入时间维度,可有效依据时间参数对土木工程建造过程进行模拟,实现时间节点与施工进度之间匹配度进行判断,以此确保施工进度计划的合理性。针对施工进度影响因素,可以依据数据报表进行量化分析,优化施工方案以及工程管理内容。
4.3.3 协同作业,增强项目施工衔接
BIM 技术从土建工程施工起逐渐贯穿整个项目建设,结合多种建筑专业知识,建立统一的协作平台。保证项目建设过程中各项数据以及相应的专业间连接导入建筑模型中,这样可以保证在工程建设过程中更加具有全面性、多元化。针对不同的施工环节其施工技术以及施工注意事项均不同,利用软件模型实现专业空间排查,对构件间的碰撞进行掌握,提升施工项目设计水平,减少工程返工情况,及时排除对施工进度有影响的因素,保证各阶段施工顺利进行,不影响整个施工工期[5]。
施工人员专业素质水平是影响土建工程项目进度的重要因素之一。尤其是地铁车站在土建项目中对施工人员以及相应的技术工作者提出了较高的专业要求,除了专业能力之外,施工人员还需要具有较高的业务能力和及时应变的能力,这样可有效预防项目施工中的问题发生,减少施工现场返工情况。在土建工程施工过程中科学调整人员配备情况,合理地安排施工工作,有效利用施工资源,保证施工进度顺利。定期对施工技术人员进行专业性提升,专业性提升主要包括施工技术规范性使用以及施工安全意识情况。施工人员进入施工现场后,需要严格按照施工规程施工,要求施工人员充分掌握施工技术、施工工艺以及施工流程,并且能够熟练应用。针对施工技术欠缺或者是不合格的人员,进行劝退或者进行技术培训,培训完成通过技术考核后重新聘用[6]。除此之外,定期对施工人员的施工安全意识进行提升,从整体上提高地铁车站土建工程人员的专业性水平,使其有较高的安全意识,这样既可以保证施工人员的人身安全,同时还可有效提高技术规范性,保证施工项目各阶段工程能够按时完工。
地铁车站在土建施工过程中进度管理是项目管理中的重要组成部分,其进度管理的优良对项目建设经济效益以及社会效益均会造成影响。笔者在文章初期对地铁车站建设要求进行分析,并对明挖法、浅埋暗挖法以及盖挖法等三种土建技术进行分析,发现在土建技术应用中,做好施工计划规划,保证施工材料、施工设备使用安全,施工融入BIM 技术以及做好施工人员专业素质水平提升对于工程进度管理有积极意义。